XPIC - XPIC

XPIC, или технология подавления кросс-поляризационных помех, представляет собой алгоритм подавления взаимных помех между двумя принятыми потоками в Мультиплексирование с поляризационным разделением система связи.

Компенсатор кросс-поляризационных помех (известный как XPIC) - это метод обработки сигналов, реализованный на демодулированных принятых сигналах на уровне основной полосы частот. Обычно это необходимо в Мультиплексирование с поляризационным разделением системы: источники данных для передачи кодируются и отображаются в QAM модулирующие символы со скоростью передачи символов системы и преобразованный на несущую частоту, генерируя два радиопотока, излучаемых одной антенной с двойной поляризацией (см. диаграмму направленности Параболическая антенна ). Соответствующая антенна с двойной поляризацией расположена на удаленном участке и подключена к двум приемникам, которые понижающее преобразование радиопотоки передаются в сигналы основной полосы частот (BB H, BB V).

Этот метод мультиплексирования / демультиплексирования основан на ожидаемом различении двух ортогональных поляризаций (XPD):

• идеальный, бесконечный XPD всей системы гарантирует, что каждый сигнал на приемниках содержит только сигнал, генерируемый соответствующим передатчиком (плюс любой тепловой шум);
• вместо этого любой реальный конечный уровень XPD проявляется как частичная рекомбинация между двумя сигналами, так что приемники наблюдают помехи из-за утечки кросс-поляризации. Некоторые из факторов, вызывающих такие кроссполяризационные помехи, перечислены в Мультиплексирование с поляризационным разделением.

Поляризация-Дивизия Система связи

Как практическое следствие, в принимающей точке два потока принимаются с остаточными взаимными помехами. Во многих практических случаях, особенно для высокоуровневых M-QAM модуляции, система связи не может выдерживать испытанные уровни кросс-поляризационных помех, и необходимо улучшенное подавление. Две полученные поляризации на выходах антенны, обычно линейная горизонтальная H и вертикальная V, направляются каждая к приемнику, выходной сигнал основной полосы частот которого дополнительно обрабатывается специальной схемой подавления кросс-поляризации, обычно реализуемой как цифровой каскад. Алгоритм XPIC обеспечивает правильную реконструкцию H путем суммирования V с H для устранения любых остаточных помех, и наоборот.

Схема подавления кросс-поляризации, включающая выравнивание на основном тракте, фильтрацию XPIC на кроссполяризованном компоненте и решение (нарезку) с вычислением остаточной ошибки

Процесс отмены обычно реализуется с использованием двух блоков: основной полосы частот эквалайзер и baseband XPIC. Выходные данные последнего вычитаются из первого и затем отправляются на этап принятия решения, отвечающий за получение оценки потока данных. Блоки выравнивания и XPIC обычно адаптируются для правильного отслеживания изменяющейся во времени функции передачи канала: XPIC должен обеспечивать формирование принятого перекрестного сигнала, равного части перекрестных помех, влияющих на основной. Управление с обратной связью для управления критериями адаптации исходит из меры остаточной ошибки по блоку принятия решений.

Этапы эквализации и фильтрации XPIC; выходной сигнал последнего вычитается из первого перед принятием решения и вычислением ошибки решения

В примере оба блока основаны на типичной структуре Конечный импульсный отклик цифровой фильтр и коэффициенты которого не фиксированы, но адаптированный свести к минимуму подходящий функциональный ${\displaystyle J}$ пока несколько задержек ${\displaystyle D}$ воздействовать на входной сигнал.

Данный:

• ${\displaystyle \epsilon _{k}}$: остаточная комплексная ошибка в момент времени ${\displaystyle k}$,
• ${\displaystyle s_{k}^{(m)}}$: комплексная выборка основного принятого сигнала основной полосы частот в момент времени ${\displaystyle k}$,
• ${\displaystyle s_{k}^{(x)}}$: комплексная выборка перекрестно принятого сигнала основной полосы частот в момент времени ${\displaystyle k}$,
• ${\displaystyle C_{j,k}^{(m)}}$: комплексный коэффициент эквалайзера основной полосы частот на отводе j и момент времени ${\displaystyle k}$,
• ${\displaystyle C_{j,k}^{(x)}}$: Комплексный коэффициент XPIC на кране j и момент времени ${\displaystyle k}$,
• ${\displaystyle j=-n,...,n}$: индекс крана
• ${\displaystyle y_{k}}$: результат отмены действия, подающего устройство принятия решения в момент времени ${\displaystyle k}$,
• ${\displaystyle d_{k}}$: оценка переданных данных в момент времени ${\displaystyle k}$, так ${\displaystyle \epsilon _{k}}$ = ${\displaystyle y_{k}}$ - ${\displaystyle d_{k}}$
• ${\displaystyle \gamma }$: размер шага или коэффициент сжатия для адаптивности,

если функция, которую необходимо минимизировать, является, например, средней мощностью остаточной ошибки, ${\displaystyle J=E[|\epsilon _{k}|^{2}]}$, адаптирующая алгоритм градиента предписывает, что коэффициенты равны обновлено после каждого временного шага ${\displaystyle k}$ в качестве:^[1]

• ${\displaystyle C_{j,k+1}^{(m)}=C_{j,k}^{(m)}-\gamma \epsilon _{k}(s_{k-j}^{(m)})^{*}}$;
• ${\displaystyle C_{j,k+1}^{(x)}=C_{j,k}^{(x)}-\gamma \epsilon _{k}(s_{k-j}^{(x)})^{*}}$;

где звездочка означает комплексное сопряжение. Для этой базовой схемы не требуется никаких априорных знаний о передаваемых символах (слепой или с нулевым знанием ).

Когда задержка ${\displaystyle D}$ равно периоду символа, блоки обозначаются как разделенные символами, а если ${\displaystyle D}$ - это часть периода символа, блоки, как говорят, разделены дробным интервалом.^[2] Другими минимизирующими функциями являются наименьшие среднеквадратичные LMS или нулевое принудительное ZF, в то время как архитектура может быть обратной связью при принятии решения или дополнительно улучшена посредством известных сигналов (Пилотный сигнал ).

Смотрите также

• Система стирания помех с патентом на независимые приемники
• Кросс-поляризационная система передачи с патентом на асинхронные приемники
• Система связи
• Адаптивный эквалайзер

Рекомендации

1. Меурант, Жерар (2006). Алгоритмы Ланцоша и сопряженных градиентов: от теории к вычислениям с конечной точностью. СИАМ. ISBN  978-0898716160.
2. Treichler, J.R .; Fijalkow, I .; Джонсон, C.R. (1996). «Частично расположенные эквалайзеры». Журнал IEEE Signal Processing Magazine. 13 (3): 65–81. CiteSeerX  10.1.1.412.4058. Дои:10.1109/79.489269.